JPH0610464B2 - 可変速水力機械の制御方法 - Google Patents
可変速水力機械の制御方法Info
- Publication number
- JPH0610464B2 JPH0610464B2 JP61026694A JP2669486A JPH0610464B2 JP H0610464 B2 JPH0610464 B2 JP H0610464B2 JP 61026694 A JP61026694 A JP 61026694A JP 2669486 A JP2669486 A JP 2669486A JP H0610464 B2 JPH0610464 B2 JP H0610464B2
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- JP
- Japan
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- guide vane
- input
- hydraulic machine
- electric motor
- control method
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Control Of Water Turbines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は可変速水力機械の揚水運転制御方法に係り、特
に、入力変化に伴う運転点の移行経路がポンプ逆流領域
を通過して振動騒音を増大することを防ぎ、入力増減時
の運転状態を好適なものとする水力機械の制御方法に関
する。
に、入力変化に伴う運転点の移行経路がポンプ逆流領域
を通過して振動騒音を増大することを防ぎ、入力増減時
の運転状態を好適なものとする水力機械の制御方法に関
する。
従来の装置は、特開昭56−107748号公報に記載のよう
に、発電所の水位差から決められる揚程と電力系統の要
求から決められる電動機入力要求値とから、最も効率の
高い運転を得る電動機回転速度とガイドベーン開度に調
節するものであった。しかし、従来の装置では、ある電
動機入力となる最も効率の高い運転点から、ある異つた
電動機入力となる最適運転点に移行する際に生じる過渡
的な運転状態に関する改善がなされていなかつた。
に、発電所の水位差から決められる揚程と電力系統の要
求から決められる電動機入力要求値とから、最も効率の
高い運転を得る電動機回転速度とガイドベーン開度に調
節するものであった。しかし、従来の装置では、ある電
動機入力となる最も効率の高い運転点から、ある異つた
電動機入力となる最適運転点に移行する際に生じる過渡
的な運転状態に関する改善がなされていなかつた。
上記従来技術は、異つた電動機入力となる運転点に移行
する際に、ポンプ逆流領域のラフ運転に突入する危険性
をもち、機械の疲労強度環境を悪化させ、振動騒後を発
生する等の問題があつた。
する際に、ポンプ逆流領域のラフ運転に突入する危険性
をもち、機械の疲労強度環境を悪化させ、振動騒後を発
生する等の問題があつた。
本発明の目的はこの危険性を回避し、電動機入力増減時
にも、つねに、静かな運転状態を保つ制御方法を提供す
ることにある。
にも、つねに、静かな運転状態を保つ制御方法を提供す
ることにある。
上記目的は、電動機の入力を増加させる場合には、入力
増加指令後、ある一定時間ガイドベーンの開度をそのま
まに保持し、回転速度が目標回転速度に達したことを検
出してからガイドベーンの開度を増加するようにして達
成される。
増加指令後、ある一定時間ガイドベーンの開度をそのま
まに保持し、回転速度が目標回転速度に達したことを検
出してからガイドベーンの開度を増加するようにして達
成される。
第２図にポンプの一般的な特性図を示す。横軸は規準回
転速度における揚水量，縦軸は規準回転速度における揚
程を示す。各ガイドベーン開度をパラメータとしてポン
プ特性を表現すると、第２図に示すように、逆流領域は
ガイドベーン開度が小さい程、上方に位置する。また、
ポンプの回転速度が上昇すると、運転点は第２図の下方
に移動することになる。理想的には、各ガイドベーン開
度のとり得る最高効率点を連ねた包絡線上を運転点が移
動することが望ましい。すなわち、いかなる入力変化指
令に対しても第２図に破線で示す包絡線上を運転点が移
動するのであれば、逆流領域に突入することもなく高効
率運転ができ、理想的である。実際、この入力変化要求
がきわめて緩やかなものであればこの包絡線をたどって
運転点を移動することは可能であるが、入力変化要求が
急速な場合には、回転体の慣性が大きいことや、流量変
化も急激になることによる揚程変動の増大等の理由か
ら、運転点が包絡線からはずれ、逆流領域に突入し、振
動騒音の大きいラフ運転を通過する危険性がある。例え
ば、第２図のＡ点で運転していたところへ、急速な入力
増大要求があつたとする。比較的慣性が小さく応答の速
いガイドベーン開度は開度Ｙ1からＹ2まで動き、他方、
慣性が大きく応答の遅い回転速度は増分が小さくＢ点ま
で移行する間で、逆流域を通過することになる（第２図
のＡ−Ｄ−Ｅ−Ｂ）。
転速度における揚水量，縦軸は規準回転速度における揚
程を示す。各ガイドベーン開度をパラメータとしてポン
プ特性を表現すると、第２図に示すように、逆流領域は
ガイドベーン開度が小さい程、上方に位置する。また、
ポンプの回転速度が上昇すると、運転点は第２図の下方
に移動することになる。理想的には、各ガイドベーン開
度のとり得る最高効率点を連ねた包絡線上を運転点が移
動することが望ましい。すなわち、いかなる入力変化指
令に対しても第２図に破線で示す包絡線上を運転点が移
動するのであれば、逆流領域に突入することもなく高効
率運転ができ、理想的である。実際、この入力変化要求
がきわめて緩やかなものであればこの包絡線をたどって
運転点を移動することは可能であるが、入力変化要求が
急速な場合には、回転体の慣性が大きいことや、流量変
化も急激になることによる揚程変動の増大等の理由か
ら、運転点が包絡線からはずれ、逆流領域に突入し、振
動騒音の大きいラフ運転を通過する危険性がある。例え
ば、第２図のＡ点で運転していたところへ、急速な入力
増大要求があつたとする。比較的慣性が小さく応答の速
いガイドベーン開度は開度Ｙ1からＹ2まで動き、他方、
慣性が大きく応答の遅い回転速度は増分が小さくＢ点ま
で移行する間で、逆流域を通過することになる（第２図
のＡ−Ｄ−Ｅ−Ｂ）。
本発明のように入力増大指令があつた後、ある一定時
間、すなわち、回転速度が増大する間だけ初期のガイド
ベーン開度Ｙ１に保持して、その後にＹ２に開度増大し
てやれば、逆流領域を通過することはない（第２図のＡ
−Ｃ−Ｂ）。この制御方法を採用すれば、効率は理想的
な包絡線からはずれて過渡的な効率低下をきたすもの
の、入力変化要求に即応でき逆流領域の厳しい運転を通
過しないですむメリットがある。
間、すなわち、回転速度が増大する間だけ初期のガイド
ベーン開度Ｙ１に保持して、その後にＹ２に開度増大し
てやれば、逆流領域を通過することはない（第２図のＡ
−Ｃ−Ｂ）。この制御方法を採用すれば、効率は理想的
な包絡線からはずれて過渡的な効率低下をきたすもの
の、入力変化要求に即応でき逆流領域の厳しい運転を通
過しないですむメリットがある。
〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。１は
関数発生器であり、発電所の水位差Ｈと電力系統よりの
要求電動機入力Ｐとから、ポンプ水車３が最も効率の良
い運転となる電動機５の回転速度Ｎｏと初期ガイドベー
ン開度Ｙ１とガイドベーン開度の目標値Ｙ２を出力す
る。２は調速機であり、電動機回転速度Ｎとガイドベー
ン開度ＧＶＯを関数発生器の出力する目標値に調節す
る。４は判定器であり、目標回転速度Ｎｏと電動機実回
転速度Ｎとの差（Ｎｏ−Ｎ）が許容回転数ε（正）以下
となるまでの間、すなわち、目標回転速度に充分近い所
まで増速される間、初期のガイドベーン開度Ｙ１を出力
し、（Ｎｏ−Ｎ）がε以下となった後は、関数発生器の
発生する目標ガイドベーン開度Ｙ2を出力する。
関数発生器であり、発電所の水位差Ｈと電力系統よりの
要求電動機入力Ｐとから、ポンプ水車３が最も効率の良
い運転となる電動機５の回転速度Ｎｏと初期ガイドベー
ン開度Ｙ１とガイドベーン開度の目標値Ｙ２を出力す
る。２は調速機であり、電動機回転速度Ｎとガイドベー
ン開度ＧＶＯを関数発生器の出力する目標値に調節す
る。４は判定器であり、目標回転速度Ｎｏと電動機実回
転速度Ｎとの差（Ｎｏ−Ｎ）が許容回転数ε（正）以下
となるまでの間、すなわち、目標回転速度に充分近い所
まで増速される間、初期のガイドベーン開度Ｙ１を出力
し、（Ｎｏ−Ｎ）がε以下となった後は、関数発生器の
発生する目標ガイドベーン開度Ｙ2を出力する。
今、第２図のＡ点において運転中のところ、電動機入力
要求Ｐが増加したとする。関数発生器は、その時の水位
差Ｈと要求入力Ｐから、第２図のＢ点の相当する目標回
転速度Ｎｏと目標ガイドベーン開度Ｙ２を算出する。調
速機は、まず回転速度Ｎを増加させる。この間Ｎ2−Ｎ
＞εであるから判定器４より出力は初期ガイドベーン開
度Ｙ１であり、ポンプ水車６のガイドベーン開度は保持
されたままである。第２図ではＡ→Ｃへ運転点が移動す
る。電動機５の実回転速度が上昇し、Ｎｏに近づき、Ｎ
2−Ｎ＞εとなると、判定器４の出力はＹ1からＹ2に変
化し、ポンプ水車６のガイドベーン開度が増加し運転点
は第２図のＣ→Ｂへ移行する。
要求Ｐが増加したとする。関数発生器は、その時の水位
差Ｈと要求入力Ｐから、第２図のＢ点の相当する目標回
転速度Ｎｏと目標ガイドベーン開度Ｙ２を算出する。調
速機は、まず回転速度Ｎを増加させる。この間Ｎ2−Ｎ
＞εであるから判定器４より出力は初期ガイドベーン開
度Ｙ１であり、ポンプ水車６のガイドベーン開度は保持
されたままである。第２図ではＡ→Ｃへ運転点が移動す
る。電動機５の実回転速度が上昇し、Ｎｏに近づき、Ｎ
2−Ｎ＞εとなると、判定器４の出力はＹ1からＹ2に変
化し、ポンプ水車６のガイドベーン開度が増加し運転点
は第２図のＣ→Ｂへ移行する。
本実施例によれば電動機入力を増加する際に、運転点は
ポンプ逆流領域を通過してラフ運転に突入することはな
くなる。
ポンプ逆流領域を通過してラフ運転に突入することはな
くなる。
逆に、入力減少の指令が入つた場合を考えても、運転点
はポンプ逆流領域を通過する危険性はない。第３図に
は、回転速度、ガイドベーン開度及び入力（流量）の入
力増減時の動きを示す。入力増加時を実線で、入力減少
時を破線で示す。
はポンプ逆流領域を通過する危険性はない。第３図に
は、回転速度、ガイドベーン開度及び入力（流量）の入
力増減時の動きを示す。入力増加時を実線で、入力減少
時を破線で示す。
本発明によれば、可変速水力機械のポンプ運転の入力増
減要求に対し、つねに、ポンプ逆流に対して余裕のある
運転点を経て目標入力に到達することができる。
減要求に対し、つねに、ポンプ逆流に対して余裕のある
運転点を経て目標入力に到達することができる。
第１図は本発明の一実施例の制御ブロツク線図、第２図
は一般的なポンプ特性図、第３図は本発明による入力増
減時の回転速度、ガイドベーン開度及び入力（流量）の
動きを示す図である。 １……関数発生器。
は一般的なポンプ特性図、第３図は本発明による入力増
減時の回転速度、ガイドベーン開度及び入力（流量）の
動きを示す図である。 １……関数発生器。
Claims (1)
- 【請求項１】速度変化可能な電動機と、この電動機の軸
に接続し開度変化可能なガイドベーンをもつポンプと、
前記電動機の回転速度と前記ガイドベーンの開度を調節
する制御装置とからなる水力機械において、前記電動機
の入力増加指令後、ある一定時間だけ前記ガイドベーン
の開度を保持し、その後、前記回転速度が目標回転速度
に達したことを検出してから前記ガイドベーンの開度を
増加させることを特徴とする可変速水力機械の制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026694A JPH0610464B2 (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 可変速水力機械の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026694A JPH0610464B2 (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 可変速水力機械の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62186069A JPS62186069A (ja) | 1987-08-14 |
| JPH0610464B2 true JPH0610464B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=12200494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61026694A Expired - Fee Related JPH0610464B2 (ja) | 1986-02-12 | 1986-02-12 | 可変速水力機械の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610464B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2714449B2 (ja) * | 1989-08-08 | 1998-02-16 | 株式会社日立製作所 | 可変速ポンプシステム |
| JP3139773B2 (ja) * | 1991-02-07 | 2001-03-05 | 東京電力株式会社 | 可変速水力機械の運転制御方法 |
| CN104538066B (zh) * | 2014-11-18 | 2017-03-29 | 上海发电设备成套设计研究院 | 核岛内主热传输泵从反转到正转的转速连续测量的方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5213044A (en) * | 1975-07-22 | 1977-02-01 | Fuji Electric Co Ltd | Operation method of a hydraulic turbine |
| JPS54137531A (en) * | 1978-04-17 | 1979-10-25 | Hitachi Ltd | Operation mode shifting method of pump water wheel |
| JPS56118571A (en) * | 1980-02-21 | 1981-09-17 | Toshiba Corp | Method of controlling tandem system pumping-up power plant |
| JPS5882075A (ja) * | 1981-11-11 | 1983-05-17 | Hitachi Ltd | 水車またはポンプ水車の運転方法 |
-
1986
- 1986-02-12 JP JP61026694A patent/JPH0610464B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62186069A (ja) | 1987-08-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |